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Technical articles石油的物理性質(zhì)隨其化學(xué)組成的不同而有明顯的差異。不同性質(zhì)的石油,對(duì)開(kāi)發(fā)、集輸、貯存、加工影響較大,因此其經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)也各不相同。
1)石油的顏色 顏色與原油中含有的膠質(zhì)、瀝青質(zhì)數(shù)量的多少有密切關(guān)系。深色原油密度大、粘度高。液性明顯的原油多呈淡色,甚至無(wú)色;粘性感強(qiáng)的原油,大多色暗,從深棕、墨綠到黑色。我國(guó)玉門、大慶等油田的原油多呈黑褐色;新疆克拉瑪依油田原油呈茶褐色;青海柴達(dá)木盆地的原油多呈淡黃色;四川、塔里木、東海等盆地的一些凝析氣田所產(chǎn)凝析油從淺黃色到無(wú)色。
2) 石油的臭味 是由于原油中所含的不同揮發(fā)組分而引起。芳香屬組分含量高的原油具有一種醚臭味。含有硫化物較高的原油則散發(fā)著強(qiáng)烈刺鼻的臭味。由于含硫化物較高,因此這類原油在加工時(shí),需要增加專門的處理裝置而要投入更多的資金。我國(guó)主要油田的含硫量較之中東地區(qū)原油的含硫量(高于2%)低得多,大慶油田原油含硫量不到1‰,勝利油田原油含硫量也多不超過(guò)1%。
3) 石油的密度 指在地面標(biāo)準(zhǔn)條件下,脫氣原油單位體積的質(zhì)量。以噸每立方米(t/m3)或克每立方厘米(g/cm3)表示。石油相對(duì)密度(以往文獻(xiàn)曾以比重表示)是15.5℃或20℃時(shí)原油密度與4℃時(shí)水的密度的比值。上常用API度作為決定油價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)。API度與相對(duì)密度的相關(guān)關(guān)系式為:API度(15.5℃)=(141.5/相對(duì)密度)-131.5,API度大,相對(duì)密度小。水的API度為10。密度大小與石油的化學(xué)組成、所含雜質(zhì)數(shù)量有關(guān)。膠質(zhì)、瀝青質(zhì)含量高,密度大,顏色深;低分子量烴含量高,密度小。不同地區(qū)、不同地層所產(chǎn)原油密度有較大的差別。原油按其密度可分為四類:輕質(zhì)原油(密度<0.87g/cm3),中質(zhì)原油(≥0.87~0.92g/cm3),重質(zhì)原油(≥0.92~1.0g/cm3),超重質(zhì)原油(≥1.0g/cm3)。我國(guó)生產(chǎn)的原油密度變化也較大,大慶(多在0.8601g/cm3)、長(zhǎng)慶(0.8437g/cm3)、青海尕斯庫(kù)勒(0.8388g/cm3)等地區(qū)所產(chǎn)原油多屬輕質(zhì)原油;勝利(多數(shù)在0.8873g/cm3左右)、遼河(0.8818g/cm3)等地區(qū)所產(chǎn)原油多屬中質(zhì)原油;勝利孤島(0.9472g/cm3)、大港羊三木(0.9492g/cm3)、遼河高升(0.9609g/cm3)、新疆烏爾禾(0.9609g/cm3)等油田所產(chǎn)原油則屬重質(zhì)原油。
4) 石油的粘度 指液體質(zhì)點(diǎn)間移動(dòng)的摩擦力,以m Pa·s表示。粘度大小決定著石油在地下、在管道中的流動(dòng)性能。一般與原油的化學(xué)組成、溫度和壓力的變化有密切關(guān)系。通常原油中含烷烴多、顏色淺、溫度高、氣溶量大時(shí),粘度變小。而壓力增大粘度也隨之變大。地下原油粘度比地面的原油粘度小。
根據(jù)粘度大小,將原油劃分為常規(guī)油(<100mPa·s),稠油(≥100~<10 000mPa·s),特稠油(≥10 000~50 000mPa·s)和超特稠油或稱瀝青( >50 000mPa·s)四類。
由于測(cè)定粘度較煩雜,在研究中常用恩氏粘度計(jì)測(cè)定相對(duì)粘度。相對(duì)粘度指液體的粘度與同溫條件下水的粘度比。
我國(guó)原油粘度變化范圍較大。大慶白堊系原油(50℃)粘度在19~22mPa·s,任丘震旦亞界原油(50℃)為53~84mPa·s,勝利孤島原油(50℃)為103~6451mPa·s 。
5) 石油的熒光反應(yīng) 石油在紫外光照射下受激發(fā)發(fā)光,并在照射后所發(fā)光立即消失的這種熒光反應(yīng)特性,普遍被用于野外工作時(shí)作為判斷巖石中是否含有石油顯示的重要標(biāo)志。按發(fā)光顏色的不同以及分布的情況,大體可推測(cè)所顯示的石油組分及其百分含量。一般油質(zhì)呈天藍(lán)色,膠質(zhì)呈黃綠色,瀝青質(zhì)呈棕褐色。
6) 石油的旋光性 石油在偏光下,具有把偏光面向右旋轉(zhuǎn)的特性。偏轉(zhuǎn)度一般小于1°。旋光性是有機(jī)質(zhì)所*的一種性質(zhì),而且當(dāng)加溫至300℃時(shí)即消失。因此,在研究石油生成時(shí),常以這種旋光性和在石油中發(fā)現(xiàn)的素(由動(dòng)植物色素如葉綠素或血紅素變化而成,并在溫度超過(guò)200℃時(shí)被破壞)的存在作為石油有機(jī)成因的依據(jù)。
7) 石油的溶解性 石油不溶于水,但可溶于有機(jī)溶劑,如苯、香精、醚、硫化碳、四氯化碳等,也能局部溶解于酒精之中。原油又能溶解氣體烴和固體烴化物以及脂膏-樹(shù)脂、硫和碘等。
8) 石油的凝固點(diǎn)與含蠟量 凝固點(diǎn)系指原油從流動(dòng)的液態(tài)變?yōu)椴荒芰鲃?dòng)的固態(tài)時(shí)的溫度。這對(duì)不同溫度尤其在低溫地區(qū)考慮貯運(yùn)條件時(shí)是非常重要的指標(biāo)。根據(jù)凝固點(diǎn)高低,石油可分為高凝油(≥40℃)、常規(guī)油(≥-10~<40℃)、低凝油(<-10℃)三類。我國(guó)多數(shù)油田所產(chǎn)原油的凝固點(diǎn),在15~30℃之間。石油含蠟量系指原油中含石蠟的百分?jǐn)?shù)。石蠟在其熔點(diǎn)溫度(37~76℃)時(shí)溶于石油中,一旦低于熔點(diǎn)溫度,原油中就出現(xiàn)石蠟結(jié)晶。我國(guó)主要油田所產(chǎn)原油的含蠟量較高,大約在20%~30%之間。大慶薩爾圖油田含量多在22.6%~24.1%,河南魏崗油田為42%~52%,江漢王場(chǎng)油田為2.8%~11.4%,克拉瑪依油田僅7%左右。含蠟量高的原油凝固點(diǎn)也高。
9) 石油的燃燒特性 石油和成品油可燃程度隨溫度而異,表現(xiàn)在閃點(diǎn)、燃點(diǎn)和自燃點(diǎn)的差異。“閃點(diǎn)”指石油在容器內(nèi)受熱,容器口遇火則發(fā)生閃火但隨之又熄滅時(shí)的溫度。“燃點(diǎn)”指受熱繼續(xù)升高,遇火不但出現(xiàn)閃火而且引起了燃燒的溫度。“自燃點(diǎn)”指原油在受熱已達(dá)到相當(dāng)高的溫度,即便不接觸火種也出現(xiàn)自燃現(xiàn)象的溫度。石油是由具不同沸點(diǎn)的烴化合物組成的混合物,與水(沸點(diǎn)為100℃)不同,沒(méi)有固定的沸點(diǎn)。其閃點(diǎn)隨具不同沸點(diǎn)化合物的含量比例不同而各有差異。沸點(diǎn)越高,閃點(diǎn)也高。如石油產(chǎn)品中煤油閃點(diǎn)在40℃以上,柴油在50~65℃之間,重油在80~120℃,潤(rùn)滑油要達(dá)到300℃左右。自燃點(diǎn)卻相反,沸點(diǎn)高的成品油,自燃點(diǎn)降低,如汽油自燃點(diǎn)為415~530℃,裂化殘?jiān)妥匀键c(diǎn)約270℃,石油瀝青則降至230~240℃。石油作為一種混合物,其閃點(diǎn)在-20~100℃之間,而自燃點(diǎn)則為380~530℃之間。
10) 石油的餾分組成 由于石油是由具不同沸點(diǎn)的烴化合物混合而成,因此通過(guò)控制不同的溫度而可分別獲得不同的石油產(chǎn)品。
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